本發(fā)明主要涉及內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)領(lǐng)域，特指一種內(nèi)燃機(jī)車輔助變流器。

背景技術(shù)：

輔助變流器是交流輔助內(nèi)燃機(jī)車核心部件之一，負(fù)責(zé)根據(jù)機(jī)車工況對輔助負(fù)載系統(tǒng)進(jìn)行供電管理。隨著內(nèi)燃機(jī)車的更新?lián)Q代，對輔助變流器有了更高的要求：例如重量輕、體積小、集成度高等?，F(xiàn)有的輔助變流器柜、列供柜、充電柜和勵(lì)磁控制柜普遍存在一些缺點(diǎn)：集成度不高，機(jī)車上每增加一個(gè)部件需單獨(dú)配備一個(gè)柜體，增加了機(jī)車總體重量，占用空間，增加了成本等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種集成度高、功能豐富的內(nèi)燃機(jī)車輔助變流器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種內(nèi)燃機(jī)車輔助變流器，包括柜體、控制單元、主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊、列車供電回路和輔助供電回路，所述列車供電回路、輔助供電回路和主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊均與內(nèi)燃機(jī)車的主發(fā)電機(jī)相連，所述列車供電回路中設(shè)有第一整流模塊、用于將三相交流電整流成直流電以供給內(nèi)燃機(jī)車直流負(fù)載；所述輔助供電回路包括第二整流模塊、多個(gè)并聯(lián)的充電機(jī)回路和多個(gè)并聯(lián)的輔助供電支路，所述輔助供電支路中均包括逆變器模塊，所述充電機(jī)回路中均包括充電機(jī)模塊，多個(gè)并聯(lián)的充電機(jī)回路均與第二整流模塊的輸出端相連、用于提供蓄電池的充電電壓；多個(gè)并聯(lián)的輔助供電支路均與第二整流模塊的輸出端相連、用于提供交流負(fù)載所需的幅值頻率可調(diào)的交流電。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述輔助供電支路的數(shù)量為六個(gè)，分別為第一輔助供電支路、第二輔助供電支路、第三輔助供電支路、第四輔助供電支路、第五輔助供電支路和第六輔助供電支路；所述第一輔助供電支路用于對第一水冷卻風(fēng)扇電機(jī)變頻供電，所述第二輔助供電支路用于對第二冷卻風(fēng)扇電機(jī)變頻供電，所述第三輔助供電支路用于對主發(fā)電機(jī)通風(fēng)機(jī)供電，所述第四輔助供電支路用于對牽引通風(fēng)機(jī)變頻供電，所述第五輔助供電支路用于對空壓機(jī)負(fù)載供電；所述第六輔助供電支路用于對空調(diào)機(jī)組、冷卻水泵負(fù)載供電；所述第三輔助供電支路和第四輔助供電支路互為冗余。

所述列車供電回路和輔助供電回路中均串聯(lián)有變壓器、直流電抗器和直流電容器，所述變壓器位于對應(yīng)整流模塊的輸入端前側(cè)，所述直流電抗器和直流電容器位于對應(yīng)整流模塊的輸出端后側(cè)。

所述充電機(jī)回路的數(shù)量為兩路、且兩路充電機(jī)回路相互并聯(lián)以形成雙備份。

所述柜體的正面設(shè)置有柜門，所述柜體內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)空腔，所述逆變器模塊位于所述柜體下方的空腔內(nèi)，所述第一整流模塊和第二整流模塊則位于柜體中部的空腔內(nèi)，所述充電機(jī)模塊、主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊和控制單元均位于柜體上部不同的空腔內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車輔助變流器，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車供電方式不同，取消了輔助發(fā)電機(jī)，改由主變流器為機(jī)車輔助系統(tǒng)提供供電，集成度高且電路結(jié)構(gòu)簡單；將多個(gè)模塊（整流模塊、充電機(jī)模塊、逆變器模塊和主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊）集成安裝在同一個(gè)柜體內(nèi)分置于不同的腔體內(nèi)，進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的緊湊性，同時(shí)也提升了系統(tǒng)的電磁兼容性和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主電路原理圖。

圖2為本發(fā)明的柜體正面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號表示：1、控制單元；2、主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊；3、列車供電回路；31、第一整流模塊；4、輔助供電回路；41、第二整流模塊；42、逆變器模塊；43、充電機(jī)模塊；5、柜體；6、主發(fā)電機(jī)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)車輔助變流器，包括柜體5、控制單元1、主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊2、列車供電回路3和輔助供電回路4，列車供電回路3和輔助供電回路4均通過牽引變流器柜內(nèi)的輔逆模塊與內(nèi)燃機(jī)車的主發(fā)電機(jī)6相連，并由主發(fā)電機(jī)6供電，另外主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊2則與內(nèi)燃機(jī)車的主發(fā)電機(jī)6直接相連，其中主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊2（簡稱主發(fā)勵(lì)磁模塊）控制主發(fā)電機(jī)6的勵(lì)磁電流，從而調(diào)節(jié)主發(fā)電機(jī)6的輸出電壓，列車供電回路3中設(shè)有第一整流模塊31、用于將三相交流電整流成直流電以供給內(nèi)燃機(jī)車直流DC600V負(fù)載；輔助供電回路4包括第二整流模塊41、多個(gè)并聯(lián)的充電機(jī)回路和多個(gè)并聯(lián)的輔助供電支路，輔助供電支路中均包括逆變器模塊42，充電機(jī)回路中均包括充電機(jī)模塊43，多個(gè)并聯(lián)的充電機(jī)回路均與第二整流模塊41的輸出端相連、用于提供蓄電池的充電電壓；多個(gè)并聯(lián)的輔助供電支路均與第二整流模塊41的輸出端相連、用于提供交流負(fù)載所需的幅值頻率可調(diào)的交流電。本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車輔助變流器，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車供電方式不同，取消了輔助發(fā)電機(jī)，改由主變流器為機(jī)車輔助系統(tǒng)供電，集成度高且電路結(jié)構(gòu)簡單；將多個(gè)模塊集成安裝在同一個(gè)柜體5內(nèi)分置于不同的腔體內(nèi)，進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的緊湊性，同時(shí)也提升了系統(tǒng)的電磁兼容性和穩(wěn)定性。

本實(shí)施例中，輔助供電支路的數(shù)量為六個(gè)，分別為第一輔助供電支路、第二輔助供電支路、第三輔助供電支路、第四輔助供電支路、第五輔助供電支路和第六輔助供電支路；第一輔助供電支路用于對第一水冷卻風(fēng)扇電機(jī)變頻供電，第二輔助供電支路用于對第二冷卻風(fēng)扇電機(jī)變頻供電，逆變器模塊42將整流后的直流電壓逆變，轉(zhuǎn)換成額定為AC402Vrms/113.5Hz三相PWM電壓輸出，采用恒壓頻比控制；第三輔助供電支路用于對主發(fā)電機(jī)通風(fēng)機(jī)供電，第四輔助供電支路用于對牽引通風(fēng)機(jī)變頻供電，第三、四輔助供電支路的輸出電壓以及控制方式同第一、二輔助供電支路，而且第三輔助供電支路和第四輔助供電支路互為冗余，當(dāng)其中一路出現(xiàn)故障時(shí)，切換至另一路進(jìn)行輸出；第五輔助供電支路用于對空壓機(jī)負(fù)載供電，輸出電壓為AC380Vrms/50Hz三相PWM電壓輸出；第六輔助供電支路用于對空調(diào)機(jī)組、冷卻水泵負(fù)載供電，輸出電壓為AC380Vrms/50Hz三相PWM電壓輸出，經(jīng)過LC正弦濾波器和變壓器后輸出三相四線額定380V/50Hz的正弦電壓為空調(diào)機(jī)組、牽引變流器水泵及220V/50Hz生活用電等負(fù)載提供電源。

本實(shí)施例中，列車供電回路3和輔助供電回路4中均串聯(lián)有中頻變壓器、直流電抗器和直流電容器，中頻變壓器位于對應(yīng)整流模塊的輸入端前側(cè)，直流電抗器和直流電容器位于對應(yīng)整流模塊的輸出端后側(cè)。

本實(shí)施例中，充電機(jī)回路的數(shù)量為兩路、且兩路充電機(jī)回路相互并聯(lián)以形成雙備份。

在機(jī)車啟動過程中，機(jī)車控制器控制驅(qū)動接觸器閉合，主發(fā)電機(jī)6由蓄電池供電起勵(lì)，起勵(lì)完成后，機(jī)車控制器驅(qū)動斷開接觸器，勵(lì)磁控制器接受勵(lì)磁變壓器提供電源自勵(lì)。機(jī)車控制器根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速通過MVB網(wǎng)絡(luò)給定發(fā)電機(jī)輸出電壓目標(biāo)值，勵(lì)磁控制器根據(jù)目標(biāo)電壓值對主發(fā)輸出電壓進(jìn)行PID閉環(huán)調(diào)節(jié)。

當(dāng)網(wǎng)壓滿足條件時(shí)，充電機(jī)開始工作，在工作過程中，充電機(jī)如果出現(xiàn)任何輸出不正常的現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即封鎖脈沖停止輸出，以免影響負(fù)載。如果出現(xiàn)不可恢復(fù)故障、充電機(jī)不能正常工作或能引起充電機(jī)內(nèi)部損壞時(shí)停止輸出，并報(bào)出相應(yīng)的故障。

本實(shí)施例中，柜體5的正面設(shè)置有柜門，柜體5內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)空腔，逆變器模塊42位于柜體5下方的空腔內(nèi)，第一整流模塊31和第二整流模塊41則位于柜體5中部的空腔內(nèi)，充電機(jī)模塊43、主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊2和控制單元1均位于柜體5上部不同的空腔內(nèi)。柜體5采用正面維護(hù)，使得所有子部件拆卸與維護(hù)方便、并根據(jù)各子部件功能分置不同密閉腔體，保證在物理上對強(qiáng)電與弱電電路、主回路與控制系統(tǒng)、功率感性器件與易干擾半導(dǎo)體器件隔離，提升系統(tǒng)的電磁兼容性能。另外系統(tǒng)采用水冷設(shè)計(jì)，模塊結(jié)構(gòu)小，冷卻效率高，提升了各模塊的工作效率和可靠性。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。